Защитная функция белков заключается в: Защитная функция белков | это… Что такое Защитная функция белков?

Защитная функция белков. Строение и функции белков

Белки являются основой всех живых организмов. Именно эти вещества выступают компонентом клеточных мембран, органелл, хрящей, сухожилий и роговых производных кожи. Однако защитная функция белков — одна из самых важных.

Белки: особенности строения

Наряду с липидами, углеводами и нуклеиновыми кислотами белки являются органическими веществами, составляющими основу живых существ. Все они — природные биополимеры. Эти вещества состоят из многократно повторяющихся структурных единиц. Они называются мономеры. Для белков такими структурными единицами являются аминокислоты. Соединяясь в цепочки, они образуют крупную макромолекулу.

Уровни пространственной организации белка

Цепочка, состоящая из двадцати аминокислот, может образовывать различные структуры. Это уровни пространственной организации или конформации белка. Первичная структура представлена цепью из аминокислот. Когда она закручивается в спираль, возникает вторичная. Третичная структура возникает при закручивании предыдущей конформации в клубок или глобулу. А вот следующая структура самая сложная — четвертичная. Она состоит из нескольких глобул.

Свойства белков

Если четвертичная структура разрушается до первичной, а именно до цепи аминокислот, то происходит процесс, который называется денатурацией. Он обратим. Цепочка аминокислот способна снова образовать более сложные структуры. А вот когда происходит деструкция, т.е. разрушение первичной структуры, белок восстановить уже невозможно. Такой процесс является необратимым. Деструкцию осуществлял каждый из нас, когда термически обрабатывал продукты, состоящие из белка — куриные яйца, рыбу, мясо.

Функции белков: таблица

Белковые молекулы очень многобразны. Это обусловливает широкий спектр их возможностей, которые обусловлены строением аминокислот. Функции белков (таблица содержит необходимую информацию) являются необходимым условием существования живых организмов.

Функция белка	Значение и суть процесса	Название белков, осуществляющих функцию
Строительная (структурная)	Белок является строительным материалом для всех структур организма: от мембран клетки до мышц и связок.	Коллаген, фиброин
Энергетическая	При расщеплении белков выделяется энергия, необходимая для осуществления процессов жизнедеятельности организма (1 г белка — 17, 2 кДж энергии).	Проламин
Сигнальная	Белковые соединения клеточных мембран способны распознавать специфические вещества из окружающей среды.	Гликопротеиды
Сократительная	Обеспечение двигательной активности.	Актин, миозин
Резервная	Запас питательных веществ.	Эндосперм семян
Транспортная	Обеспечение газообмена.	Гемоглобин
Регуляторная	Регуляция химических и физиологических процессов в организме.	Белки гормонов
Каталитическая	Ускорение протекания химических реакций.	Ферменты (энзимы)

Защитная функция белков в организме

Как видите, функции белков очень разнообразны и важны по своему значению. Но мы не упомянули еще об одной из них. Защитная функция белков в организме заключается в предотвращении проникновения чужеродных веществ, которые могут нанести существенный вред организму. Если же это произошло, специализированные белки способны их обезвредить. Эти защитники называются антителами или иммуноглобулинами.

Процесс формирования иммунитета

С каждым вздохом в наш организм проникают болезнетворные бактерии и вирусы. Они попадают в кровь, где начинают активно размножаться. Однако на их пути встает значительная преграда. Это белки плазмы крови — иммуноглобулины или антитела. Они являются специализированными и характеризуются способностью распознавать и обезвреживать чужеродные для организма вещества и структуры. Они называются антигенами. Так проявляется защитная функция белков. Примеры ее можно продолжить информацией об интерфероне. Этот белок также является специализированным и распознает вирусы. Это вещество даже является основой многих иммуностимулирующих лекарственных препаратов.

Благодаря наличию защитных белков организм способен противостоять болезнетворным частицам, т.е. у него формируется иммунитет. Он может быть врожденным и приобретенным. Первым все организмы наделены еще с момента появления на свет, благодаря чему и возможна жизнь. А приобретенный появляется после перенесения различных инфекционных заболеваний.

Механическая защита

Белки выполняют защитную функцию, непосредственно предохраняя клетки и весь организм от механических воздействий. К примеру, наружный скелет ракообразных играет роль панциря, надежно защищая все содержимое. Кости, мышцы и хрящи образуют основу организма, и не только предотвращают повреждение мягких тканей и органов, но и обеспечивают его передвижение в пространстве.

Образование тромбов

Процесс свертывания крови — это также защитная функция белков. Он возможен благодаря наличию специализированных клеток — тромбоцитов. При повреждении кровеносных сосудов они разрушаются. В результате растворимый белок плазмы фибриноген превращается в его нерастворимую форму — фибрин. Это сложный ферментативный процесс, в результате которого нити фибрина очень часто переплетаются и образуют густую сеть, которая препятствует вытеканию крови. Другими словами, образуется сгусток крови или тромб. Это является защитной реакцией организма. При нормальной жизнедеятельности этот процесс длится максимум до десяти минут. Но при болезни несвертываемости крови — гемофилии, которой страдают в основном мужчины, человек может погибнуть даже при незначительном ранении.

Однако если тромбы образуются внутри кровеносного сосуда, это может быть очень опасно. В некоторых случаях это даже приводит к нарушению его целостности и внутреннему кровоизлиянию. В этом случае рекомендованы препараты, наоборот, разжижающие кровь.

Химическая защита

Защитная функция белков проявляется и в химической борьбе с болезнетворными веществами. И начинается она уже в ротовой полости. Попадая в нее, пища вызывает рефлекторное выделение слюны. Основу этого вещества составляет вода, ферменты, которые расщепляют полисахариды и лизоцим. Именно последнее вещество обезвреживает вредоносные молекулы, защищая организм от их дальнейшего воздействия. Содержится он и в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, и в слезной жидкости, которая омывает роговицу глаза. В большом количестве лизоцим находится в грудном молоке, слизи носоглотки и белке куриных яиц.

Итак, защитная функция белков проявляется в первую очередь в обезвреживании бактериальных и вирусных частиц в крови организма. В результате у него формируется способность противостоять болезнетворным агентам. Ее и называют иммунитетом. Белки, которые входят в состав наружного и внутреннего скелета, защищают внутреннее содержимое от механических повреждений. А белковые вещества, находящиеся в слюне и других средах, предотвращают действие на организм химических агентов. Другими словами, защитная функция белков заключается в обеспечении необходимых условий для всех процессов жизнедеятельности.

Роль белка — Exponenta

Только полноценный высококачественный белок содержит все незаменимые аминокислоты, которые не синтезирует наш организм. В каждой из них важные свойства, которые определяют качество нашей жизни и состояние здоровья:

Изолейцин играет важную роль в формировании мышечной ткани, служит источником энергии для ее клеток. Способствует увеличению выносливости, восполнению затраченной при физической нагрузке энергии, восстановлению мышц, синтезу наружного слоя кожи, регулированию уровня сахара в крови. Дефицит изолейцина выражается в потере мышечной массы, может развиться гипогликемия.

Лейцин предотвращает усталость, способствует укреплению иммунной системы, повышению работоспособности, увеличению мышечной массы. Понижает содержание сахара в крови и способствует быстрейшему заживлению ран и костей. Недостаток лейцина является причиной нарушения обмена веществ, ослабления иммунитета, быстрого утомления, патологических процессов почках и щитовидной железе.

Лизин – участвует в образовании коллагена и восстановлении тканей, а также выработке антител, гормонов и ферментов. Имеет противовирусное действие, способствует повышению иммунитета. Дефицит приводит к утомляемости, усталости и слабости, неспособности к концентрации, раздражительности, потере волос, головокружение.

Метионин способствует укреплению структуры ногтей и волос, укреплению иммунитета, предотвращению жировых отложений в печени. Ускоряет регенеративные процессы, участвует в выводе тяжелых металлов из организма. Недостаток метионина сопровождается серьезным нарушением обмена веществ, является причиной поражения печени.

Валин служит источником энергии в мышечных клетках, препятствует снижению уровня серотонина. Используется для лечения депрессий и множественного склероза.

Треонин участвует в синтезе иммуноглобулинов и антител, способствует ускорению метаболических процессов в организме, выработке антител, прочности и упругости соединительных тканей и мышц, принимает участие в создании коллагена, эластина и мышечной ткани. Недостаток треонина в организме человека может проявляться такими симптомами, как мышечная слабость, нарушение концентрации внимания, потеря мышечной массы, задержка роста и развития, депрессия.

Фенилаланин способствует регулированию скорости обмена веществ, улучшению ментальной концентрации, регуляции аппетита. Недостаток фенилаланина в организме может привести к потере мышечной массы, гормональным сбоям, нарушению работы щитовидной железы и надпочечников, понижению умственной способности.

Аргинин  — частично незаменимая аминокислота, которая играет важную роль в улучшении обменных процессов, стимулирует синтез соматотропного гормона, ускоряет метаболизм жиров и снижает концентрацию холестерина в крови. Недостаток приводит к возрастанию риска развития тромбов, нарушению мозговой деятельности, раннему старению, ожирению, атеросклерозам и гипертонии.

Гистидин — частично незаменимая аминокислота, которая играет важную роль в метаболизме белков, синтезе гемоглобина, красных и белых кровяных телец, является одним из регуляторов свертывания крови. Используется при лечении аллергий, предотвращает псориаз, экзему, нейродермиты. Недостаток приводит к нарушению обмена веществ, торможению синтеза гемоглобина, ослаблению слуха.

Триптофан в организме человека непосредственно преобразуется в серотонин, соединение, которое вызывает умственное расслабление и создает ощущение эмоционального благополучия. Триптофан способен уменьшать болевую чувствительность, стимулирует выработку гормона роста, который необходим для увеличения мышечной массы и уменьшения массы жира. Низкое содержание триптофана в организме вызывает депрессию, тревожность, бессонницу, расстройства внимания, гиперактивность, головные боли.

Защитная функция белков и липидов грудного молока

Обзор

. 1998;74(2):163-76.

дои: 10.1159/000014021.

М Хамош
¹

принадлежность

• ¹ Отделение педиатрии, Медицинский центр Джорджтаунского университета, Вашингтон, округ Колумбия, 20007, США. [email protected]

• PMID:

  9691157

• DOI:

  10.1159/000014021

Обзор

М Хамош.

Биол Неонат.

1998.

. 1998;74(2):163-76.

дои: 10.1159/000014021.

Автор

М Хамош
¹

принадлежность

• ¹ Отделение педиатрии, Медицинский центр Джорджтаунского университета, Вашингтон, округ Колумбия, 20007, США. [email protected]. edu

• PMID:

  9691157

• DOI:

  10.1159/000014021

Абстрактный

Грудное молоко обеспечивает младенцу защиту от инфекционных заболеваний. Эта защита обеспечивается несколькими механизмами: специфической направленной защитой антител против патогенов в окружающей среде младенца (через молочные IgA, IgG и IgM) и неспецифической защитой широкого спектра действия, обеспечиваемой несколькими различными механизмами. Это: бактерицидное действие (лактоферрин), бактериостатическое действие (лактоферрин, лизоцим), лизис микроорганизмов (лизоцим), противовирусное действие (лактоферрин, продукты переваривания молочного жира), антипротозойная активность (свободные жирные кислоты, образующиеся при желудочном и кишечном переваривании молока). жира) и действие лиганда (ингибирование адгезии Helicobacter pylori к слизистой оболочке желудка каппа-казеином). В дополнение к этим защитным функциям белков и липидов грудного молока некоторые ферменты, присутствующие в грудном молоке, могут обеспечивать защиту, образуя компоненты, обладающие бактерицидным действием (зависимая от солей желчных кислот липаза, пероксидаза), предотвращающие воспалительные реакции (фактор активации тромбоцитов ацетилгидролаза), или защитить целостность белков молока (антипротеазы).

Похожие статьи

• Биоактивные белки грудного молока.

  Лённердал Б.
  Лённердаль Б.
  J Педиатр Здоровье ребенка. 2013 март;49 Приложение 1:1-7. doi: 10.1111/jpc.12104.
  J Педиатр Здоровье ребенка. 2013.

  PMID: 23448314

• Соединения грудного молока, ингибирующие адгезию мутантных стрептококков к покрытому лигандом гидроксиапатиту in vitro.

  Даниэльссон Ниеми Л., Хернелл О., Йоханссон И.
  Даниэльссон Ниеми Л. и др.
  Кариес Рез. 2009;43(3):171-8. дои: 10.1159/000213888. Epub 2009 23 апреля.
  Кариес Рез. 2009.

  PMID: 193

• Противовоспалительные механизмы биоактивных белков молока в кишечнике новорожденных.

  Чаттертон Д.Е., Нгуен Д.Н., Беринг С.Б., Сангильд П.Т.
  Чаттертон Д.Э. и соавт.
  Int J Biochem Cell Biol. 2013 авг; 45(8):1730-47. doi: 10.1016/j.biocel.2013.04.028. Epub 2013 6 мая.
  Int J Biochem Cell Biol. 2013.

  PMID: 23660296

  Рассмотрение.

• Пептидомный анализ переваривания грудного молока в желудке младенцев выявляет характерные для белка модели деградации.

  Даллас, округ Колумбия, Герреро А., Халди Н. , Боргезе Р., Бхандари А., Андервуд М.А., Лебрилла CB, Герман Дж.Б., Бариле Д.
  Даллас, округ Колумбия, и др.
  Дж Нутр. 2014 июнь; 144 (6): 815-20. doi: 10.3945/jn.113.185793. Epub 2014 3 апр.
  Дж Нутр. 2014.

  PMID: 24699806
  Бесплатная статья ЧВК.

• Рекомбинантные белки грудного молока.

  Лённердал Б.
  Лённердаль Б.
  Программа Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr. 2006;58:207-15; обсуждение 215-7. дои: 10.1159/000095064.
  Программа Nestle Nutr Workshop Ser Pediatr. 2006.

  PMID: 16

  6

  Рассмотрение.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Эксклюзивное материнское молоко по сравнению с эксклюзивной смесью для роста и здоровья недоношенных детей с очень низкой массой тела при рождении: Фаза II проекта Pre-B и систематический обзор Центра анализа данных.

  Тейлор С.Н., Фентон Т.Р., Грох-Варго С., Гура К., Мартин Ч.Р., Гриффин И.Дж., Розга М., Молони Л.
  Тейлор С.Н. и соавт.
  Фронт Педиатр. 2022, 25 февраля; 9:793311. doi: 10.3389/fped.2021.793311. Электронная коллекция 2021.
  Фронт Педиатр. 2022.

  PMID: 35280446
  Бесплатная статья ЧВК.

• Кобылье молоко: состав, свойства и применение в медицине.

  Мусаев А., Садыкова С., Анамбаева А., Сайжанова М., Балканай Г., Кольбаев М.
  Мусаев А, и др.
  Арч Рази Инст. 2021 31 октября; 76 (4): 1125-1135. doi: 10.22092/ari.2021.355834.1725. электронная коллекция 2021 окт.
  Арч Рази Инст. 2021.

  PMID: 35096348
  Бесплатная статья ЧВК.

  Рассмотрение.

• Коэволюция передачи сигналов липидов грудного молока и термогенной жировой ткани.

  Рёсер Т.
  Рёзер Т.
  Биомолекулы. 2021 16 ноября; 11 (11): 1705. doi: 10.3390/biom11111705.
  Биомолекулы. 2021.

  PMID: 34827703
  Бесплатная статья ЧВК.

  Рассмотрение.

• Необходимость изучения грудного молока как биологической системы.

  Кристиан П., Смит Э.Р., Ли С.Е., Варгас А.Дж., Бремер А.А., Райтен Д.Дж.
  Кристиан П. и др.
  Am J Clin Nutr. 2021 8 мая; 113(5):1063-1072. дои: 10.1093/ajcn/nqab075.
  Am J Clin Nutr. 2021.

  PMID: 33831952
  Бесплатная статья ЧВК.

• Иммуномодулирующие белки грудного молока связаны с развитием состава тела младенцев в течение первого года лактации.

  Гриднева З., Лай К.Т., Ри А., Тие В.Дж., Уорд Л.С., Мюррей К., Хартманн П.Е., Геддес Д.Т.
  Гриднева З. и соавт.
  Педиатр рез. 2021 март;89(4):911-921. doi: 10.1038/s41390-020-0961-z. Эпаб 2020 21 мая.
  Педиатр рез. 2021.

  PMID: 32438370

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Выявлен механизм защитного белка в борьбе с вредоносными бактериями — ScienceDaily

Новости науки

от исследовательских организаций

Дата:

21 ноября 2016 г.

Источник:

Университет Саутгемптона

Резюме:

Благодаря новым исследованиям было получено новое понимание белка, который играет важную роль в защите бактериальных клеток, связанных с вредными инфекциями. По словам ученых, понимание защитного механизма этого белка может помочь в разработке новых антибактериальных средств.

Поделиться:

ПОЛНАЯ ИСТОРИЯ

Исследования Университета Саутгемптона в сотрудничестве с коллегами из A*STAR в Сингапуре позволили получить новое представление о белке, который играет важную роль в защите бактериальных клеток, связанных с вредоносными инфекциями.

реклама

Понимание защитного механизма белка может помочь в разработке новых антибактериальных средств.

Белок, называемый OmpA, обнаружен во внешних клеточных мембранах многих видов грамотрицательных бактерий, которые вызывают ряд бактериальных инфекций, поражающих людей, животных и растения.

Очень сложная клеточная оболочка защищает эти бактерии от присутствия встречающихся в природе противомикробных соединений и условий, которые могут вызвать внезапные, потенциально опасные изменения в объеме клетки. Оболочка состоит из внешней и внутренней мембран, которые разделены областью, известной как «периплазматическое пространство». Периплазматическое пространство состоит в основном из молекулы, называемой пептидогликаном, которая образует протяженную «сетку». Ее часто называют клеточной стенкой.

Используя компьютерное моделирование, исследователи обнаружили, что части OmpA действуют как связующее звено между внешней мембраной и клеточной стенкой и спонтанно приспосабливаются, чтобы обеспечить гибкую механическую поддержку, что важно при столкновении со стрессом окружающей среды.

Ведущий автор, профессор Сайма Халид, профессор вычислительной биофизики в области химии в Саутгемптонском университете, сказал: «Если мы хотим разработать новые антибиотики, которые либо разрушат защитную клеточную оболочку вредных грамотрицательных бактерий, либо получат доступ к внутри клетки, пересекая клеточную оболочку, мы должны сначала понять, как структура клеточной оболочки позволяет ей выполнять свои защитные функции.Фундаментальное значение имеет понимание того, как клеточная стенка соединяется с внутренней и внешней мембранами.

«Теперь мы знаем, какие части белка станут идеальными мишенями для новых лекарств или пептидов, предназначенных для разрушения защитной клеточной оболочки этих бактерий».

Исследование, финансируемое Исследовательским советом по биотехнологии и биологическим наукам (BBSRC), опубликовано в журнале Structure .

изменить мир к лучшему: спонсируемая возможность

Источник истории:

Материалы предоставлены University of Southampton . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Номер журнала :

1. Фирдаус Самсудин, Майте Л. Ортис-Суарес, Томас Дж. Пиггот, Питер Дж. Бонд, Сима Халид. OmpA: гибкий зажим для прикрепления клеточной стенки бактерий . Структура , 2016; DOI: 10.1016/j.str.2016.10.009

Цитировать эту страницу :

• MLA
• АПА
• Чикаго

Университет Саутгемптона. «Механизм защитного белка выявлен в борьбе с вредоносными бактериями».